Cómo tomar una muestra de suelo que sirva para algo

Qué estamos midiendo en realidad

Un análisis de microbioma describe el ADN que había en los pocos gramos de suelo que entran en el tubo. Todo lo que se concluya después —que una parcela está mejor que otra, que un producto ha hecho algo— depende de que esos gramos se parezcan a la parcela. Y el suelo es un medio extraordinariamente heterogéneo: la comunidad microbiana cambia con la profundidad, con la distancia a la raíz, con la humedad y con el mes del año.

La buena noticia es que esa variación no es caprichosa. Está bastante bien descrita, y por eso se puede controlar con un protocolo sencillo.

Profundidad: el primer sitio donde se pierde la comparabilidad

Fierer, Schimel y Holden (2003) recorrieron dos perfiles de suelo y encontraron que la composición de la comunidad cambia de forma marcada con la profundidad, en paralelo a la caída del carbono disponible. No es un matiz: los primeros centímetros y el horizonte de debajo albergan comunidades distintas.

La consecuencia práctica es dura y simple. Dos muestras tomadas a profundidades distintas no son comparables, por mucho que estén en la misma parcela y se tomen el mismo día. Si el testigo se muestreó a 0–20 cm y el tratado a 0–30 porque la azada entró más, la diferencia que salga en el informe puede ser solo eso.

Fija una profundidad, anótala y respétala en todos los puntos, en todos los tiempos y en todas las campañas. En cultivo herbáceo lo habitual es la capa explorada por la raíz; en leñosos, la del bulbo húmedo. Lo importante no es cuál elijas, sino que sea siempre la misma.

Submuestras: una muestra compuesta, no un pegote

Del tubo que llega al laboratorio se extrae ADN de una cantidad pequeña de suelo. Penton y colaboradores (2016) estudiaron precisamente cuánto suelo hace falta para que la comunidad que se describe sea estable, y el resultado tiene dos partes: las comunidades fúngicas necesitan más masa de muestra que las bacterianas para dar resultados reproducibles, porque los hongos están repartidos de forma más irregular.

De ahí la muestra compuesta: entre 10 y 20 submuestras recorriendo la zona de interés, mezcladas a conciencia en un cubo limpio, y de esa mezcla homogeneizada se llena el tubo. No es un trámite. Es lo que convierte un puñado de suelo en una estimación de la parcela.

Un detalle que se escapa a menudo: homogeneizar de verdad. Romper los terrones grandes, retirar piedras y restos vegetales gruesos, y mezclar hasta que el color sea uniforme. Si en el cubo se distinguen dos tierras, en el tubo entrará una de las dos.

Dónde: rizosfera, bulbo húmedo o entrelínea

La rizosfera —el suelo bajo influencia directa de la raíz— no es el mismo hábitat que el suelo a granel. Philippot, Raaijmakers, Lemanceau y van der Putten (2013) la describen como una zona con su propia ecología, gobernada por los exudados radiculares, donde la planta selecciona activamente a parte de su comunidad.

Elegir dónde muestrear es, por tanto, elegir qué pregunta se contesta:

• Rizosfera. Qué comunidad está interaccionando con el cultivo ahora. Es la muestra indicada para evaluar un bioestimulante o un problema radicular. Se toma arrancando raíz fina y recogiendo el suelo que queda adherido.

• Bulbo húmedo. En riego localizado es donde ocurre casi toda la actividad biológica. Es la referencia en leñosos y la que usamos en nuestros ensayos de cítricos.

• Entrelínea o suelo a granel. El fondo de la parcela, sin el efecto de la planta. Sirve para hablar de salud del suelo a largo plazo y para comparar manejos.

Mezclar las tres en el mismo estudio y después compararlas entre sí no mide tratamientos: mide la distancia a la raíz.

Cuándo: la fecha también es un tratamiento

Lauber y colaboradores (2013) siguieron comunidades de suelo a lo largo del tiempo en varios usos del territorio y documentaron una variabilidad temporal apreciable: la comunidad de una misma parcela no es la misma en dos momentos del año.

Esto obliga a dos cosas. La primera, que el testigo y el tratado se muestreen el mismo día; si se separan dos semanas, parte de la diferencia es calendario. La segunda, que el seguimiento entre campañas se haga en la misma ventana fenológica, no en la misma fecha del calendario.

Conviene además dejar pasar unos días tras una lluvia fuerte o un riego copioso, y evitar muestrear en los días inmediatamente posteriores a una aplicación si lo que se quiere es el estado basal y no el pico de reacción.

Transporte y conservación

Aquí hay más margen del que la gente teme, y conviene decirlo porque el miedo lleva a improvisar. Lauber, Zhou, Gordon, Knight y Fierer (2010) compararon el efecto de distintas condiciones de conservación sobre la estructura de la comunidad bacteriana y encontraron que, en suelo, el almacenamiento a corto plazo tiene un efecto pequeño comparado con las diferencias entre muestras distintas.

Dicho de otro modo: unos días de nevera o un envío refrigerado no arruinan el estudio, mientras lo que se compare se haya tratado igual. Lo que sí conviene evitar es el coche al sol, los ciclos de congelado y descongelado, y que una parte del ensayo viaje refrigerada y otra no. La regla que mejor funciona: frío, rápido y, sobre todo, igual para todas las muestras del ensayo.

Los cinco errores que invalidan una muestra

1. Profundidad distinta entre puntos. Convierte una comparación de tratamientos en una comparación de horizontes.

2. Una sola cala por parcela. Describe un punto, no una parcela, y no hay estadística que lo rescate después.

3. Mezclar posiciones. Rizosfera en el tratado y entrelínea en el testigo es el error más silencioso de todos, porque el informe sale perfecto.

4. Herramienta sin limpiar entre parcelas. Arrastra suelo de una a otra y acerca artificialmente los resultados.

5. No anotar nada. Sin fecha, profundidad, posición, cultivo y última aplicación, la muestra sigue siendo analizable pero deja de ser interpretable.

Una advertencia sobre las réplicas

Las submuestras que se mezclan en un cubo no son réplicas. Son una sola muestra, mejor tomada. Las réplicas son muestras compuestas independientes, cada una de su zona, que permiten estimar cuánta variación hay dentro del tratamiento.

Prosser (2010) lo planteó sin rodeos en un artículo titulado Replicate or lie: sin réplicas independientes no hay forma de saber si una diferencia observada significa algo. Es la razón por la que nuestros ensayos se diseñan con varias parcelas por tratamiento y no con una muestra de cada.

Qué hacemos en AIMA Agro

El protocolo de muestreo no lo mandamos después de que nos encargues el análisis: es parte del diseño del ensayo, antes de que nadie coja la azada. Nuestro equipo fija la profundidad, la posición, el número de submuestras y la ventana de muestreo según el cultivo y lo que quieras poder concluir. Para el material hace falta poco: una azada, una regla, un cubo y los recipientes.

Ese diseño es también lo que hace que la comparativa entre parcelas de la plataforma signifique algo: compara lo comparable porque las muestras se tomaron para ser comparadas.

Las técnicas disponibles y cuándo encaja cada una están en análisis de microbioma para cultivos, y los estudios en los que nos apoyamos, resumidos en Ciencia.